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四院“雙創”團隊:光行地下六千米

發布時間:2017-03-16    信息來源: 四院

當國際石油巨頭殼牌公司開著貨輪,游弋于北海、墨西哥灣,精準地將一縷細如青絲的物質投入地下,目標海域的油汽分布唾手可得。

它不是志怪小說里的法寶,卻有一個響亮的名字——分布式光纖傳感器。

命運咽喉

這項用于油汽勘探的技術長期被發達國家壟斷,旁人只能企羨,無法染指。數十年來,國內石油公司受制于該技術無法自主,面臨兩難選擇:接受國外高端的光纖傳感器服務商的盤剝,他們只提供勘探結論,不提供數據,光一條結論的價格就高達近千美金;另一種方案是采用進口的電子檢波器,一個設備外加數據包大約是2.5萬歐元,費用幾近訛詐。

這對于能源缺口巨大、石油自主率不足50%的中國無異于雪上加霜。1月19日,在中國西北角的一次試驗卻將歷史翻開了新的一頁。這項首次采用國產分布式光纖傳感設備進行的井下5000米VSP測試,由中國航天科工四院激光研究院的一支“雙創”團隊主導。

它的成功令人揚眉吐氣。

“光纖傳感器替代電子檢波器是大勢所趨,不可阻擋。”“雙創”團隊隊長王重陽擲地有聲。傳統的井中地震勘探,利用炸藥作為激發源在地面反復激發地震波。接受地震波由置于井中的地震檢波器串完成。由于地震檢波器個數有限,檢波器串需要在井中提拉至不同深度,以獲取全井段的地震波數據,進而定位油礦位置。其作業效率低、成本高、易被雷擊、不耐高溫高壓。

但四院“雙創”團隊研制的光纖不受此束縛,只要一根就可以覆蓋全井段,前提是它要練就“刀槍不入”之軀。

地下暗藏殺機,頭號天敵是氫和硫。氫衰減光子信號,硫腐蝕光纖本身。要讓光纖傳輸數據的原理不打折扣,經過特殊處理后的光纖,阻氫、抗硫、耐溫、耐壓,成為了完全適應地底生活的“新物種”。

由于地震波是極微弱的量,這同時要求光纖傳感系統具備低噪聲、高靈敏度、能處理海量數據的特質。其難度之大,堪稱現階段光纖傳感領域里的“珠穆朗瑪峰上的明珠”。

誰率先摘取這顆明珠,就能照亮地底無盡的寶藏。

創業模樣

1月5日,在歷經數次失敗的洗禮后,晶瑩剔透的6100米光纖終于被拉了出來。萬里長征還只是走了第一步。

“是驢是馬,拉出去遛遛。”“雙創”團隊急不可耐。因為一項新技術的空窗期只有3-5年,機不可失,時不再來。實地測試,才能驗明真身。將測試數據現場展示給用戶,才是最有力量的宣言。而這次,拉出去遛的地方是塔克拉瑪干的無人區。

壓力無形,卻又有形。

中石化請來另一支團隊,現場對壘,無形的壓力開始蔓延,對未知的不確定是籠罩在團隊頭頂的烏云。

有形的壓力是磕傷他們的黃沙,時時刻刻,無處不在。沙漠腹地,水和食物都是極度珍貴的,何況是要根據人頭數提前預定。在零下二十度的嚴寒中,“溫飽是首要解決的問題。”團隊成員萬楚豪很感慨。

他們迎來了人生中的第一次體驗:沙土填滿編織袋,四個沙墩、一張木板就支起了7天的睡眠;不脫衣,不脫襪,裹著帽子和手套,半夜仍會被低溫凍醒;北緯40度的冬季,晝短夜長,天不亮就上工,迎月光至凌晨,一碗熱騰騰的泡面竟是最溫暖又最厭惡的東西。

隊員們拿出了航天精神,比拼著石油精神。

等行李中的50包方便面耗罄,凌晨2點收回光纖,拿到數據,他們難掩喜悅,一夜奔到小鎮,沒有什么比看到人煙,感受煙火更好的慶祝了。

“他們吃了創客要吃的苦。”激光研究院臨時黨委副書記鄒金保說。

苦能換來樂,樂里有成長。

這支80后的博士團隊一度在導師規劃好的步驟里,不急不緩地進行科學研究;在“雙創”空間里則要自己摸索,一個看似粗略的方向里就蘊藏了驚人的能動性。“我更喜歡現在這種模式。”入職一年的團隊成員孫志偉說。

創新“特區”

他們的能動性在“雙創”空間里得到了釋放。光纖傳感項目從種子培育到測試成功,用了一年左右的時間。

“這小小的成功和機制的優越性分不開。”王重陽說。“雙創”空間,是國企里開辟的一塊專門從事創新的“特區”,區別于傳統國企的管理方式和運作機制。

優越性體現在項目負責制:不同的項目指定不同的項目負責人,不同的項目負責人直接對應不同的科研團隊,團隊成員對應一個或多個項目下的任務。團隊成員和項目交叉,實現了團隊成員“閑時為農,戰時為兵”。

這種類似Space-x公司的小型化精英團隊,看重的是扁平管理帶來的靈活,比如決策權的下放。

資源由項目負責人全權調配,包括人力、物力、財力。需求不再層層審批,動線縮短后,只要報到總經理辦公決策會進行討論。

快速決策在分秒必爭的市場化競爭中贏得了時間,規避了延時導致的風險,這既符合市場規律,又尊重科學規律。

“只要有相當的市場前景,能壯大激光板塊,剩下的就是膽略和魄力。”光纖傳感項目負責人呂衛民說。

平臺的開放吸引了外部團隊的入駐,目前就有4支團隊紛至沓來。“在這里,我們干活是很暢快的。”“雙創”隊員宋聰說。

這背后倚靠的是四院進入激光行業采取的全面出擊戰略。四院“一院N司”的運作模式,以核心技術自主可控為目標,沿著“掌控上游、壯大中游、拓展下游”的總體發展思路,橫跨激光產業全領域。其優勢在于通過實現全產業鏈的技術和專利壟斷,搶先成為市場領導者。

創想未來

“不賣產品,只提供服務。” “雙創”團隊對于分布式光纖傳感項目未來采取哪種商業模式進入市場考慮得很周密。吃過技術空白受制于人的虧,就懂得一定要將核心技術牢牢攥在自己手心。

分布式光纖傳感系統不僅能監測地下的油層分布,還可以對地上管道的滲漏實時監控,這取決于在設備后端中開發不同的軟件。

拓寬光纖傳感的功能是“雙創”團隊的努力方向。已經到手的第一桶金,令他們目光遠大。

分布式光纖傳感系統的成功國產化,將深刻變革國內石油勘探的方式,其降本增效的意義符合國家戰略所需。在東部老油田,光纖能實現精細勘探,挖掘老礦潛能,實現能源的高效利用;在西部的新油田,它大幅削減勘探成本,提高勘探效率,保護脆弱的礦區生態。

      依托于四院光纖,建立的井下智慧油田的大數據分析平臺正在將透明地層的新時代越拉越近。(文/楊明

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